JPH01256851A - 直交変調方式 - Google Patents

直交変調方式

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JPH01256851A
JPH01256851A JP63084125A JP8412588A JPH01256851A JP H01256851 A JPH01256851 A JP H01256851A JP 63084125 A JP63084125 A JP 63084125A JP 8412588 A JP8412588 A JP 8412588A JP H01256851 A JPH01256851 A JP H01256851A
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JP
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JP63084125A
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JPH0377703B2 (ja
Inventor
Masaichi Sanpei
政一 三瓶
Norihito Kinoshita
木下 則人
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YUUSEISHIYOU TSUSHIN SOGO KENKYUSHO
National Institute of Information and Communications Technology
Original Assignee
YUUSEISHIYOU TSUSHIN SOGO KENKYUSHO
Communications Research Laboratory
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)産業上の利用分野 本発明は、ディジタル通信における直交変調方式に関す
るものである。
(2)従来の技術 従来、B P S K (Binary Phase 
5hift Keying)、Q P S K (Qu
adrature Phase 5hift Keyi
ng)のベースバンド信号には、第1図(a)で示され
るように、データがマークなら1を、スペースなら−1
とするN RZ (Non−Return−to Ze
ro)符号が用いられる。また、多値AS K (Am
plitude 5hift Keying)、多値P
SK、多値Q AM (QuadratureAmpl
itude 5hift keying)等の場合は、
NRZ符号が多レベルとなる。
NRZ符号は、与えられた電力を効率よく伝送すること
ができる符号であるが、データ判定のためのクロックを
受信信号から再生するため、送信データに長い1又は0
の列が含まれると、クロック再生が不能になるという欠
点がある。したがって、送信データに長い1又は0の列
が含まれる可能性がある場合には、あらかじめ送信デー
タにスクランブルをかけ、1又はOが連続しないように
する必要がある。
一方、クロック再生が容易な符号方式にマンチェスタ符
号がある。マンチェスタ符号は、第1図(b)に示され
るように、NRZ符号におけるタイムスロットを2等分
し、NRZ符号の1を(1゜−1)、−1を(−1,1
)とするものである。
マンチェスタ符号の場合、1符号の中間点で必ず立ち上
がり又は立ち下がり点(以下エツジと呼ぶ)が存在する
ので、マーク又はスペースが連続してもクロック再生が
容易゛になる。ただしこの場合、1つの符号間に2つの
パルスが存在することになるので、同一情報量を伝送す
る場合、NRZ符号と比べると周波数帯域が2倍必要と
なるという欠点がある。
(3)発明が解決しようとする問題点 マンチェスタ符号は、常にシンボルレートに等しい周期
でエツジが存在するため、クロック再生が容易になる。
しかし、1符号内の2つのパルスのうち、先行パルスの
符号が決まると後続のパルスの符号は先行パルスの符号
を反転させたものに1義的に決ってしまうので、2つの
パルスを用いているにもかかわらず1ビ・ントの情報し
か伝送できない。したがってNRZ符号を用いた場合と
同一の情報量を伝送する場合、2倍の帯域が必要になる
以上のことより、1つのシンボルを、1シンボル内でエ
ツジを持つ2つのパルスで構成し、かつ、1つのシンボ
ルでNRZ符号を用いた場合の2倍の情報が伝送できる
符号を用いると・、NRZ符号を用いた場合と同一帯域
で、かつクロック再生が容易なディジタル直交変調を行
うことが可能となると考えられる。
本発明はその原理に基づく直交変調方式に関するもので
ある。
(4)問題を解決するための手段 本発明における変調波の生成は、以下のように行う。
1)nビットのデータをS/P (シリアル/パラレル
)変換する。
2)ベースバンド信号が同相成分のみの場合にはnビッ
ト中のn−1ビットを、また直交成分も存在する場合に
はn−2ビットを用いて複素NRZ符号を発生する。発
生したNRZ符号の例を第2図(a)に示す。ただし1
シンボル長をT(sec)とする。
3)発生したNRZ符号1シンボルを2等分し、NRZ
スロットと情報スロ・ントに分ける。ただし1シンボル
の前半と゛後半のいずれを情報スロットとするかは、N
RZ符号発生で用いられなかったビットの情報(ベース
バンド信号が同相成分のみの場合には1ビット、直交成
分も含む場合は2ビット)を基に決定する。そして、N
RZスロットにはNRZ符号発生部で発生した信号をそ
のまま挿入し、情報スロットには、あらかじめ決められ
ている信号あるいはNRZスロットの情報に応じた信号
を挿入する。
例えば、同相又は直交成分のNRZ信号が第2図(a)
の波形の場合、以上の操作によって生成されるシンボル
波形は第2図(b)及び(C)の2種類となる。ただし
この場合、情報スロットにはOが挿入しである。
また情報スロットには、第2図(b)及び(C)のよう
に、ある一定値(図では0)を挿入する他に、例えば第
2図(d)のように、NRZスロットの信号と極性が反
転していて振幅がある一定値である信号を挿入すること
も可能である。これは、変調方式、受信機構成、クロッ
ク再生特性等の要求から任意に設定すれば良い。
4)以上の操作によって生成された複素ベースバンド信
号を直交変調部において直交変調する。
(5)作用 第3図に本発明の構成図を示す。
まず、データをS/P変換部(1)においてnピッ) 
(nは1つのシンボルに含まれるビット数)ずつ区切る
。次にNRZ符号発生部(2)において、ベースバンド
信号が同相成分のみの場合はn−1ビット、直交成分も
含む場合はn−2ビ・ントの情報から複素NRZ符号を
発生させる。
また、情報スロット信号発生部(3)においては、ベー
スバンド信号が同相成分のみの場合は1ビット、直交成
分も含む場合は2ビットの情報を用いて、まずどちらの
タイムスロットを情報スロットにするかという情報スロ
ット選択情報を発生させるとともに、情報スロットに挿
入する信号を発生させる。
ベースバンド信号生成部(4)では、NRZ符号発生部
(2)及び情報スロット信号発生部で発生させた信号を
基に複素ベースバンド信号を生成する。
なお、ベースバンド信号生成部(4)には、帯域制限の
ための波形整形も含むものとする。また、ディジタル信
号処理技術を用いて本発明を構成する場合は、NRZ符
号発生部(1)、 情報スロット信号発生部(2)、 
ベースバンド信号生成部(3)の一部あるいはすべてを
、一体止して構成することも可能である。
その後、直交変調部(5)において変調し、送信信号を
得る。なお、直交変調部には送信電力増幅器も含むもの
とする。
(6)実施例 以上の方式を更に具体的に説明するため、QPSKに上
記の考え方を適用する場合の例について説明する。なお
QPSKの場合、n=4である。
まずシリアル/パラレル変換部(1)では、4ビットの
パラレルデータを生成する。次に、まず2ビットの情報
を用いて複素NRZ符号を発生させる。したがって同相
及び直交成分は、それぞれ第1図(a)の波形のいずれ
かとなる。
また、残りの2ビットの情報を用いて、情報スロットを
前半とするか後半とするか決める。
したがって、ベースバンド信号生成部において生成され
る同相又は直交成分のシンボル波形としては、 第4図(a)〜(d)で示される4種類となる。ただし
、情報スロットには0を挿入することとする。
(a)〜(d)の波形を見るとわかるように、情報スロ
ットにある特定の信号を挿入すると、シンボルの中点で
必ず周期T (sec)でエツジが発生するので、クロ
ック再生が容易となることがわかる。
またQPSKの場合、1つの符号は、第1図の(a)又
は(b)から選択される。ベースバンド信号は複素形な
ので、1シンボルに2ビットの情報が含まれることにな
る。
それに対して本方式の場合、1シンボルに4ビットの情
報が含まれているが、帯域はQPSKの2倍必要となる
ので、同一帯域で伝送できる情報量は、従来のQPSK
と等しいことになる。
また本発明は、同様の考え方を用いて、多値ASK、多
(fflPsK、多(1m Q A M等へ通用するこ
とが可能である。
Q P S K以外への適用例として16QAMへの本
発明の適用法を示す。その場合、n=6であり、4ビッ
トを用いてNRZ符号を発生すると共に、2ビ・ントを
用いて情報スロットの選択を行う。この場合も、同一帯
域を用いると、従来の160AMと伝送できる情報量は
同じである。
16QAMの場合、ベースバンド信号の同相及び直交成
分は、第5図(a)〜(d)の中の1つとなる。
一方、本発明を適用した場合、ベースバンド信号生成部
(4)において生成される同相及び直交成分は第4図(
a)〜(h)の中の1つとなる。
(7)発明の効果 本発明を用いると、1シンボルの中央に必ずエツジが発
生するので、NRZ符号を用いた場合と同一伝送効率で
クロック再生が容易な変調信号を得ることができる。
ディジタル通信においてはクロック再生特性が誤り率特
性を左右する。したがって本方式を用いることによる誤
り率特性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はNRZ符号及びマンチェスタ符号のシンボル波
形、第2図は本発明を用いた場合のシンボル波形、第3
図は、本発明の構成図、第4図はQPSKに本発明を適
用した場合の、ベースバンド信号の波形パターン、第5
図は16QAMのベースバンド信号の波形パターン、第
6図は16QAMに本方式を適用した場合のベースバン
ド信号の波形パターンである。 第3図において、1は、S/P (シリアル/パラレル
変換部、2は、NRZ符号発生部、3は、情報スロット
信号発生部、4は、ベースバンド信号生成部、5は、直
交変調部である。 特許出願人 郵政省電波研究所長 T(sec) マーク    スペース (b) 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 nビットの情報から1シンボルを生成するディジタル直
    交変調する場合において、ベースバンド信号が同相成分
    のみの場合はnビット中のn−1ビットの情報を、また
    直交成分も含む場合はnビット中のn−2ビットの情報
    を用いて、NRZ符号で構成される1つのシンボルを発
    生するNRZ符号発生部と、 NRZ符号発生部で生成された1シンボルを2つのタイ
    ムスロットに等分し、どちらか一方はNRZ符号発生部
    で発生させた信号をそのまま利用するタイムスロット(
    以下NRZスロットと呼ぶ)とし、他方のタイムスロッ
    ト(以下情報スロットと呼ぶ)には、情報スロット信号
    発生部で決定される情報を挿入することにより、1シン
    ボルの中点で信号レベルの変換点を持つ複素ベースバン
    ド信号を生成する、ベースバンド信号生成部と、ベース
    バンド信号が同相成分のみの場合はnビット中の1ビッ
    トの情報を、また直交成分も含む場合は、nビット中の
    2ビットの情報を用いて、情報スロットの選択、及び、
    情報スロットに挿入する信号を生成する、情報スロット
    信号発生部と、生成されたベースバンド信号を直交変調
    する直交変調部を用いることにより、クロック再生が容
    易で、かつ、NRZ符号を用いた場合と同一の伝送効率
    で伝送可能な変調波を発生することを特徴とする、直交
    変調方式。
JP63084125A 1988-04-07 1988-04-07 直交変調方式 Granted JPH01256851A (ja)

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JPH01256851A true JPH01256851A (ja) 1989-10-13
JPH0377703B2 JPH0377703B2 (ja) 1991-12-11

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